汽轮机设备及运行资料
130MW机组(汽轮机)设备系统简介
四、汽轮机结构简介
１、汽缸
高中压缸采用合缸，其通流部分反向布置，主蒸汽、再热蒸汽的进汽 部分集中在高中压缸中部；高压缸内有一个单列调节级和8个压力级， 其中第1～6压力级采用双层缸结构，第7～8压力级合用一隔板套；中压 缸共10个压力级，其中第1～6压力级采用双层缸结构， 第7～8和9～10 压力级分别合用一隔板套。高中压内外缸的下缸均悬挂在上缸上，内上 缸以水平中分面安放在外下缸上，外上缸以水平中分面安放在前后轴承 座上。 低压缸为分流双排汽，径向扩压式结构。其内缸为通流部分，外 缸为排汽部分；低压外缸与轴承座分开，直接支承在台板上；进汽采用 波形管与中低压联通管相连；低压外缸内装有喷水降温装置，顶部装有 两只安全膜板，当汽侧压力大于大气压力时鼓破。
保安系统图
（四）润滑油系统
主油泵 主油泵为单级后弯离心式油泵，由汽轮机主轴直接带动， 主油泵为单级后弯离心式油泵，由汽轮机主轴直接带动，供汽轮发电机 组的全部用油，出口油压为1.17MPa，流量为 组的全部用油，出口油压为 ，流量为270m3/h。 。 主油箱 主油箱为后置式，容积23 主油箱为后置式，容积 m3，其内部装有二道滤网，并设有六组总功率 ，其内部装有二道滤网， 的电加热装置， 为6×6KW的电加热装置，作冬季提高油温之用；其顶部装有排油烟风机，出 × 的电加热装置 作冬季提高油温之用；其顶部装有排油烟风机， 口设一调整门，维持主油箱负压在300～500Pa，最高 口设一调整门，维持主油箱负压在 ～ ，最高600Pa，以排除油箱中 ， 的油烟。 的油烟。 冷油器 系统中设有四台冷油器，并联使用。用来冷却润滑油， 系统中设有四台冷油器，并联使用。用来冷却润滑油，调整控制轴承进 油温度。 油温度。 过压阀 当润滑油压高于0.15MPa时，过压阀动作，排油至主油箱。 当润滑油压高于 时 过压阀动作，排油至主油箱。
汽机运行基础知识
汽机运行基础知识汽机题库--第一部分汽轮机设备的结构与工作原理第一部分汽轮机设备的结构与工作原理第一部分汽轮机的原理及结构1、简述汽轮机的工作原理。
2、何谓汽轮机的“级”？3、何谓调整抽汽式汽轮机？4、C15-4.9/0.98型汽轮机各符号的意义是什么?5、冲动式多级汽轮机一般由哪几部分组成？6、汽轮机的隔板有哪几部分组成？7、支持轴承和推力轴承各有什么作用？8、汽轮机本体主要有哪几部分组成？9、汽缸的作用是什么？10、汽轮机的汽缸是如何支承的？11、汽缸猫爪下面的的水冷垫块为什么要通冷却水？12、排汽缸的作用是什么？13、为什么排汽缸要装喷水降温装置？14、什么叫喷嘴弧？15、汽轮机的喷嘴、隔板、静叶的定义是什么？16、什么叫调节级和压力级？17、什么叫双列速度级？18、调整抽汽式汽轮机的旋转隔板是怎样工作的？19、什么是汽轮机的转子？转子的作用是什么？20、叶轮的作用是什么？叶轮是由哪几部分组成的？21、运行中的叶轮受到哪些作用力?22、叶轮上开平衡孔的作用是什么？23、为什么叶轮上的平衡孔为单数？24、动叶片的作用是什么？25、叶片工作时受到哪几种力的作用？26、汽轮机叶片的结构是怎样的？27、装在动叶片上的围带和拉筋起什么作用？28、汽封的作用是什么？29、汽封的结构型式和工作原理是怎样的？30、什么是通流部分汽封？31、轴封的作用是什么？32、汽轮机为什么会产生轴向推力？运行中轴向推力怎样变化？33、汽轮机为什么要设滑销系统？34、汽轮机的滑销系统有哪些种类？35、汽轮机的滑销各起什么作用？36、什么是汽轮机的膨胀的“死点”，通常布置在什么位置？37、汽轮机联轴器起什么作用？有哪些种类？38、汽轮机的盘车装置起什么作用？39、主轴承的作用是什么？40、轴承的润滑油膜是怎样形成的？41、什么叫推力间隙？42、汽轮机推力轴承的工作过程是怎样的？1、简述汽轮机的工作原理。
答：具有一定压力和温度的蒸汽进入喷嘴后，由于喷嘴截面形状沿汽流方向变化，蒸汽的压力和温度降低，比容增大，流速增加。
电厂汽轮机设备及系统
（三）汽封的作用 汽轮机通汽部分的动静部分之间，为了防
止碰擦，必须留有一定的间隙。而间隙的存 在必将导致漏汽，使汽轮机的经济性下降。 为了解决这一矛盾，在汽轮机动、静部件的 有关部位设有密封装置，通常称为汽封。可 分为轴端汽封（又称轴封）、隔板汽封和围 带汽封三种。
（四）轴承
轴承的作用与类型
汽轮机工作时其转子受蒸汽的作用以高速旋转着， 这时将产生各种不同方向的作用力，因此汽轮机必 须有可靠的支承装置—轴承。
4. 反动度
定义：指工作叶片焓降与级的总焓降之比
m
hb ht*
hb hn* hb
hn* (1 m )ht*
hb mht*
反动度表明蒸汽在叶片中 的膨胀程度
5. 冲动级和反动级
冲动级有三种不同的形式：
纯冲动级:通常把反动度等于零的级称为纯冲动级。对于纯冲
动级来说， =p1 、p2 = 0、hb = hn*，蒸汽ht流* 出动叶的速
（3）挠性联轴器：一般有齿轮式和弹簧式两种。这 类联轴器不传递轴向推力，基本不传递振动，对中 要求低，但易磨损，需要润滑，造价高。多用于小 型汽轮机。
三、汽轮机型号
Δ XX - XX - XX 型式
额定功率
变型设计次序 蒸汽参数
例：N300-16.7/538/538
300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为538ºC,再热蒸 汽温度538ºC。
汽轮机型式代号见下表：
代号 N B C CC
型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 两次调整抽汽式
（七）联轴器
联轴器又称对轮或靠背轮。作用是传递扭矩。
（1）刚性联轴器：结构简单，能够承受相邻转子分 配来的重量，，减少支撑轴承数，并缩短机组长度。 缺点是传递振动和轴向位移，对找中心要求高
汽轮机运行规程(新)
汽轮机组运行规程目录第一篇汽轮机技术性能要求1．汽轮机设备规范及主要技术特性2．汽轮机保护、联锁及试验3．汽轮机启动4．汽轮机运行维护5．汽轮机停机第二篇除氧器、给水及高压加热器运行1．除氧器运行2．给水系统运行3．高压加热器投入、停止及运行维护第三篇辅机启动、停止及运行维护1．一般水泵启动、停止及运行维护2．凝结水系统运行3．凝汽器投入、停止及运行维护4．低压加热器投入、停止及运行维护5．主机润滑油系统运行6．密封油系统运行7．顶轴油系统及盘车装置运行8．EH油系统运行9．净油装置运行10．润滑油处理及存贮系统运行方式11．闭式冷却水系统运行12．发电机内冷水系统运行13．真空系统运行14．氢气系统运行第四篇补充水、工业水、循环水系统运行1．补充水系统运行2．工业水系统运行3．循环水系统运行4．开式水系统运行第五篇主机事故处理1．事故处理原则2．紧急故障停机3．蒸汽参数异常4．负荷骤变处理5．汽轮机水冲击6．真空下降处理7．机组强烈振动8．轴向位移增大9．偏离周波运行10．机组通流部分损坏11．火灾事故处理12．汽轮机严重超速13．发电机甩负荷14．润滑油系统工作失常15．EH油压低处理16．主油泵联轴器故障处理17．汽水管道故障18．厂用电中断处理19．循环水中断处理20．调节控制系统异常第一篇汽轮机运行规程1.1 汽轮机设备规范及主要技术特性1.1.1 主要设备技术规范型号：N300—16.70/537/537—6型形式：亚临界、一次中间再热、双缸（高中合缸）双排汽凝汽式。
旋转方向：从机头向发电机方向看为顺时针。
制造厂家：东方汽轮机厂额定功率：300WM ( E C R )最大功率：330WM ( V W O)额定蒸汽参数：主蒸汽16.70Mpa/537℃再热蒸汽 3.2Mpa/537℃背压 5.19Kpa额定主蒸汽流量：903.1T/H最大主蒸汽流量：1025 T/H转速：3000r/min冷却水温：22.5℃给水温度：277℃额定工况净热耗：7923.8KJ/KW．H轴系临界转速：（计算值）高中压转子1769.1r/min低压转子1698r/min发电机转子（一阶/二阶）1393.8/3401.5r/min通流级数：总共27级高压缸1个调节级+ 8个压力级中压缸6 个压力级低压缸2×6个压力级给水回热级数：高加+除氧+低加（除氧器滑压运行）表1—1—1 额定工况下各段回热抽汽参数抽汽数号一二三四五六七八加热器1HR 2HR 3HR DEA 5LR 6LR 7LR 8LR抽汽级数调节级 6 9 12 15 16/22 17/23 18/24 19/25( 后)抽汽压力13.3 5．82 3．557 1．666 0．792 0．453 0.252 0.127 0．061（Mpa）抽汽温度（℃）382．5 312．5 439．7 336．5 271．5 206．4 138．6 86．2抽汽流量63．10 69．42 36．42 56．07 25．62 24．63 23．06 50．24（T/H）最大抽汽压力（Mpa）5．87 3.74 1.74 0．91 0．52 0．29 0．15 0．07末级叶片高度：851mm汽轮机本体外形尺寸：（长×宽×高）mm18055×7464×6434（高度指从连通管吊环最高点至运行平台距离）1.1.2 主要技术特性1.1.2.1 结构特点1.2.1.1汽缸本体高中压合缸，通流部分反向布置，高压缸为双层缸结构，材料为ZG15Cr2Mo1铸件，允许工作温度不大于566℃。
汽轮机设备
汽轮机设备汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备(凝汽设备、回热系统设备等)。
(一)汽轮机的容量和种类汽轮机的容量是以它的发电能力来表示的，单位是kW。
由于蒸汽流经管道产生压降和热损失，汽轮机的蒸汽参数(进口的汽压和汽温）比锅炉出口处的低一些。
发电厂用的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。
供热式汽轮机又分为抽汽式和背压式两种。
凝汽式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水,重新打回锅炉。
供热式汽轮机既发电又供热,效率较高。
在抽汽式汽轮机中,部分膨胀做功后的蒸汽被抽出来向外供热。
在背压式汽轮机中,全部排汽都供给工厂生产用，不需要凝汽设备。
我国目前系列生产的高温高压及以上参数的汽轮机见表1。
电力系统已不再采用中温中压凝汽式小火电机组。
按引进技术制造的300MW和60OMW汽轮机，汽压(绝对压力)为16.7MPa（169绝对大气压)，汽温为537/537℃,均为凝汽式机组。
目前世界上最大的汽轮机是美国的1300MW机组。
(二）汽轮机的原理和结构1.原理汽轮机中能量转换的主要部件是喷嘴（静叶片）和叶片(动叶片)。
蒸汽流过固定的喷嘴（见图1)，压力、温度降低,体积膨胀,流速增高，热能转变为动能;高速蒸汽冲动装在叶轮上的叶片,使转子转动，蒸汽流速降低，动能又变成机械能。
这就是冲动式汽轮机的基本原理。
图1冲动式汽轮机原理还有一种汽轮机称为反动式汽轮机,它的能量转换部件也是静叶片和动叶片。
在这种汽轮机中蒸汽既在静叶片中又在动叶片中降低压力和温度,将热能变为动能,依靠汽流喷出产生的反作用力,推动叶轮旋转,与喷气式飞机的原理相似,如图2所示。
图2反动式汽轮机原理除了容量很小、蒸汽参数较低的汽轮机只有一级喷嘴和叶片外，一般汽轮机都是多级式的,有许多级喷嘴和叶片。
例如,国产高温高压50MW汽轮机有18级喷嘴和叶片。
蒸汽逐级流过喷嘴和叶片，从每级喷嘴喷出来的高速蒸汽都冲动叶片使转子转动,最后一级叶片出口处的蒸汽压力、温度、流速均很低。
汽轮机运行
19
3
3.2
汽轮机停机
正常停机及强迫冷却停机前的准备工作
(1) 汽机降负荷停机过程中，应与锅炉、发电机的停止 密切配合； (2) 进行交直流润滑油泵、交直流密封油泵、顶轴油泵、 盘车马达空转的启动试验，确认可靠，可随时投入运行。 在正常情况下，上述设备要求投入联锁自动； (3) 作好汽封、除氧器加热等备用汽源的暖管工作； (4) 活动高中压主汽阀、调节阀，确认无卡涩现象； (5) 各辅机系统停止按各辅机调试措施或电厂运行规程 进行； (6) 停机后若需排氢应备足二氧化碳气体； (7) 作好启动电动给水泵的准备工作；
31
4
汽轮机正常运行及维护
● 在排汽温度高时，对胀差、振动、轴承温度变化等 要严加注意，并及时投入低压缸喷水冷却装置，或提高 真空度，或增加负荷等方法来降低排汽温度。 ● 必须保证汽轮机本体疏水门及主蒸汽管和抽汽管的 疏水门在启动、停机时畅通。 ● 除了在紧急状态下自动跳闸或手打停机,需在主汽 阀关闭后立即破坏真空外,一般的跳闸或手打停机后仍 应维持真空,直到机组惰走至额定转速的10%左右为止。 ● 喷油试验后应间隔二小时以上再作超速试验，以便 准确反映危急遮断器动作转速的真实值。 ● 在各运行工况均应保证油箱及轴承箱内为微负压， 以免轴承箱往外冒油烟。
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2
2.1.5 汽轮机启动时控制操作方式
汽轮机启动
汽轮机启动的操作方式有三种： 自启动方式（HITASS AUTO）——DEH控制系统的ATS处于 “控制状态”。ATS根据汽轮机组的状况，控制汽轮机，自 动完成冲转、升速、带负荷等启动过程。 操作员自动方式（HITASS MONITOR）——DEH控制系统的 ATS 参与控制并处于“监视状态”。运行人员手动给出转 速和负荷目标值以及变化率，由DEH的基本控制系统按照设 定值自动完成冲转、升速、并网和带负荷操作。DEH系统自 动监视启动参数，超过限制值时发出报警或遮断讯号，指 导运行人员操作。 手动方式（HITASS OFF）——所有的操作均由运行人员完 成，机组由运行人员通过操作盘上的控制按钮控制机组。
汽轮机设备介绍
从而保证动静件之间的轴向间隙在允许范围内。 大型汽轮机通常都采用高中压缸反向布置以及低压缸分流等措施， 但由于高中压缸的轴向推力不可能做到完全平衡，故其轴向推力 仍具有较大的数值。 例如国产200MW汽轮机额定工况下的轴向推力为13.25吨， 300MW汽轮机为14吨，而且运行工况变化时还可能出现更大的 瞬时轴向推力或反向推力。所以，推力轴承的工作是十分重要的。
调节系统的任务
为了保证装置生产平稳，确保机组安全运行，汽轮 机必须装有调节系统。 其基本任务是：在外界负荷变化时，及时地调节汽 轮机功率，以满足装置生产变化的需要，同时保证 汽轮压缩机组的工作转速在正常允许变化范围内。
凝结水泵：由于凝汽器热井内处于真空状态，水不会自动流出来。
凝结水泵的作用就是将热井内的凝结水抽吸出来，经过低压加热 器加热后送到除氧器。
汽轮机设备与系统 ---2013.1.
汽轮机：以水蒸汽为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机。
在汽轮机前端的前轴承座内，装有油泵组、危急
遮断器、轴向位移发动器、推力支持联合轴承以 及调节系统其它部套。前轴承座的前端装有保安 操纵箱，在前轴承座的壳体上方还装有调速器， 侧部装有调压器。 前轴承座由前架支承，在座架上沿汽轮机中心线 有纵向键，当机组受热膨胀时，可以沿此纵向键 向前滑动，前轴承座与前汽缸用猫爪相连，在横 向以及垂直方向抱歉有定位的膨胀滑销，以保证 汽轮机中心在膨胀时不不致变动。
汽轮机的工作原理
“级”是汽轮机中最基本
的工作单元。在结构上它 是由静叶（喷嘴）和对应 的动叶所组成；一列固定 的喷嘴和与它配合的动叶 片构成了汽轮机的基本作 功单元，称为汽轮机的 “级”
单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图
（1）冲动作用原理（Impulse
汽轮机结构及运行控制原理
汽轮机结构及运⾏控制原理⼀认识汽机专业1、汽机专业的任务：⽤锅炉送来的蒸汽，维持汽轮机转速（未并⽹）或负荷（并⽹），将做完⼯的乏汽凝结成⽔，利⽤抽汽加热后再送回锅炉。
2、汽机专业的系统（1）汽轮机本体：将蒸汽的热能转换成机械能，维持⾼速旋转。
（2）辅助系统：汽轮机旋转所必须的⽀持系统；为了提⾼热效率⽽设置的回热系统(把⽔加热后再送回锅炉)；辅机、发电机冷却系统。
⼆汽机主系统汽机热⼒系统简图三汽轮机本体1、汽轮机本体：转⼦——叶轮、叶⽚静⽌部分：隔板、喷嘴、汽缸、其他：汽封、轴⽡为达到应有的功率，有若⼲级2、汽轮机本体的间隙问题汽轮机本体径向间隙⽰意图蒸汽的流动对转⼦产⽣推⼒轴汽轮机本体轴向间隙问题1⽰意图（轴向位移⼜叫窜轴）汽缸受热膨胀⽅向汽缸、转⼦的膨胀⽅向不⼀样，膨胀的程度不⼀样，从⽽使轴向间隙较冷态下发⽣变化，即胀差。
汽轮机本体轴向间隙问题2⽰意图（差胀）⼩结：◆动静间隙太⼤,蒸汽不做功漏掉,不经济,汽轮机将热能转化为机械能的效率降低,也即每发⼀度电所耗的热能（热耗），所需的蒸汽（汽耗）增加。
◆动静间隙太⼩,容易发⽣动静摩擦，产⽣机组振动，严重时造成汽轮机汽封、⼤轴、叶⽚损坏事故。
◆既要经济性⼜要安全性，间隙控制在⼀定范围内（⼏⼗微⽶）◆——汽轮机是精密设备，必须防⽌动静接触（防碰磨），发⽣碰磨时，反应碰磨的保护（振动、轴向位移、差胀）动作，跳机 3、汽轮机汽封：轴端汽封⽰意图◆汽封：尽量减少漏汽，提⾼热效率◆轴封：防⽌缸内蒸汽外泄，防⽌外部空⽓进⼊缸内。
◆轴封供汽不能中断4、轴⽡：通⼊润滑油，在⼀定转速下轴⽡和轴颈之间形成稳定油膜，实现油摩擦。
汽轮机运⾏中任何情况下都不能断油。
四汽轮机的控制、安保系统：控制汽轮机的负荷（转速），发⽣事故时停机。
（1）⾼主、中主门的控制⽰意图轴封供汽汽轮机轴（2）⾼、中压调门控制⽰意图（3） AST 控制油DEH机头⼿动停机（危急保安器）（4） OPC 油五关于汽轮机本体的保护 1、超速保护:103%超速:因电⽹原因机组甩负荷，汽轮机转速超3090r/min ，关闭⾼、中调门，待转速降到3000r/min 以下时，重新打开各调门，如转速⼜超3090r/min ，会再AST 油)动作。
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凝汽式汽轮机 背压式汽轮机 抽汽式汽轮机 抽汽背压式汽轮机 多压式汽轮机
3、按主蒸汽压力分
汽轮机类别
主蒸汽压力（MPa)
低压汽轮机
0.12~1.5
中压汽轮机
2~4
高压汽轮机
6~10
超高压汽轮机
12~14
亚临界压力汽轮机
16~18
超临界压力汽轮机
>22.1
超超临界压力汽轮机 >32
三、汽轮机型号的表示方法
1轴
3动叶栅 4喷嘴
二、冲动作用原理和反动作用原理
（一）冲动作用原理
❖ 冲动力的定义：根据力学知识，当 一运动物体碰到另一个静止的物体或 者运动速度低于它的物体时，就会受 到阻碍而改变其速度的大小或方向， 同时给阻碍它的物体的一个作用力
❖ 特点：蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能 转变为机械功，蒸汽在动叶通道中不 膨胀，动叶通道不收缩
汽轮机设备及 运行
机械与电力工程系
绪论
❖ 汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械，主要用作发 电原动机，也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机 和船舶螺旋桨等。
一、汽轮机装置在电厂中的地位
化学能 (燃料)
锅炉 蒸汽
热能
发电机 机械能
电能
二、汽轮机的分类
1、按工作原理分
冲动式汽轮机 反动式汽轮机
2、按热力特性分
代号 CB CY Y HN
型式 抽汽背压式 船用 移动式 核电汽轮机
四、汽轮机的发展
1、1883年研制出第一台轴流式汽轮机 1903-1907 出现了热电联产的汽轮机 1920年左右出现回热循环 1925年 第一台中间再热式
2、发展趋势 （1）增大单机功率 （2）提高蒸汽参数 （3）采用中间再热 （4）采用燃气—蒸汽联合循环 （5）提高机组的运行水平
❖ 工作特点：蒸汽在喷嘴和动叶通道中的 膨胀程度相等，作功的力冲动力和反动 力各占一半
❖ 结构特点：动叶叶型与喷嘴叶型完全相 同。反动级的效率高于冲动级，但整级 的理想焓降较小。
调节级
➢ 喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积 的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。
➢ 调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节汽 轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。大 容量汽轮机多采用单列冲动级。
❖ 在蒸汽的冲动力和反动力合力作用 下推动动叶旋转作功。
动叶通道是逐渐收缩的
三、反动度和级的类型
基本概念
❖ 级滞止理想焓降：0点是级前
的蒸汽状态点，0*点是汽流被等 熵滞止到初速等于零的状态，p1、 p2分别为喷嘴出口压力和动叶出 口压力，蒸汽在级内从滞止状态 0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级 的滞止理想焓降
分类
级的类型及特点
汽轮机的级可分为冲动级和反动级两大类
冲动级
冲动级又分：纯冲动级、带反动度的冲动级速度级 1) 纯冲动级：反动度为零的级称为纯冲动级 ❖ 工作特点：是蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶通道中不膨胀 ❖ 结构特点：动叶叶型近似对称弯曲，作功能力大，但效率
比带反动度的冲动级低。
带反动度的冲动级
汽轮机型号的组成为：
型式 额定功率
Δ XX - XX - XX
变型设计次序 蒸汽参数
例：N300-16.7/538/538
300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为 538ºC,再热蒸汽温度538ºC。
汽轮机型式代号见下表：
代号 N B C CC
型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 两次调整抽汽式
❖ 基本特点：蒸汽在动叶 流道中不仅要改变方向， 而且还要膨胀加速，从 结构上看动叶通道是逐 渐收缩的。
从作用力方面分析原理
❖ 蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力 降低，速度增加一方面通过速度方 向的改变，产生冲动力F1
❖ 蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低， 所产生的焓降转化为动能造成动叶 出口的相对速度w2大于进口相对速 度w1，使汽流产生了作用于动叶上 的与汽流方向相反的反动力Fr。
五、现代汽轮机的结构
1、转动部分：主轴、叶轮、动叶片、联轴器 2、静止部分：汽缸、隔板、静叶、轴承
六、本书的内容：
➢原理（一、二、三章）
内容
本体（第四章）
➢结构
辅机
凝汽设备（第五章） 调节保护（第六章）
➢运行（第七章）
第一章 汽轮机级的工作原理
• 级是汽轮机中最基本的 工作单位
• 级由静叶栅（喷嘴栅） 和动叶栅组成
（一）冲动作用原理
❖ 喷嘴出口处：蒸汽以 相对速度w1进入动叶 通道，由于受到动叶 的阻碍，汽流方向不 断改变，最后以相对 速度w2流出动叶通道，
❖ 在流道中蒸汽对动叶 产生一个轮周方向的 冲动力F1，该力对动 叶作功使动叶转动
（二）反动作用原理
❖ 反动力定义：蒸汽在动 叶汽道内膨胀时对动叶 的作用力。根据动量守 恒定律，当气体从容器 中加速流出时，要对容 器产生—个与流动方向 相反的力。
❖ 级理想焓降：蒸汽在级内从0
点等熵膨胀到p2时的焓降 ht称为 级的理想焓降。
二、反动度和级的类型
汽轮机的反动度
蒸汽在动叶通道内膨
胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想
焓降ht*
之比，即
m
hb ht*
m
hb hn* hb
hb hn* hb
hb mht* hn* 1 m ht*
反动度
❖ 现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定 反动度的冲动级，简称为冲动级
❖ 工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行， 在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的 反动力较小，主要利用冲动力作功
❖ 结构特点：作功能力比反动级的大，效 率又比纯冲动级高。
反动级
❖ 定义：蒸汽在级中的理想焓降平均分配 在喷嘴和动叶通道中的级称为反动级
❖ 反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨
胀程度大小的指标。
❖ 它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降 与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中 理想焓降之和的比值
❖ 级的平直径处（即1/2叶高处）的反 动度用Ωm表示，其表达式为：
m
hb hn* hb
hb hn* hb
hb ht*
（二）汽轮机级的类型和特点
1.按反动度的大小进行分类 2.按通流面积是否随负荷而变分类 3.按蒸汽的动能转换为转子机械能的过程
• 本章着重阐述单级汽轮 机的工作原理
第一节概述
一、汽轮机通流部分结构 2叶轮
1、通流部分：蒸汽流动做功的通 道
2、通流部分的结构： 级：是汽轮机中最基本的工作单 元。在结构上它是由静叶（喷 嘴）和对应的动叶所组成；一 列固定的喷嘴和与它配合的动 叶片构成了汽轮机的基本作功 单元，称为汽轮机的级。